淺談城市集中供熱系統(tǒng)的優(yōu)化

李學(xué)偉

摘要：隨著城市熱網(wǎng)的急速擴(kuò)增，傳統(tǒng)的供熱調(diào)節(jié)方式已備受挑戰(zhàn)。而一個(gè)先進(jìn)的供熱系統(tǒng)應(yīng)該具備完善的調(diào)控設(shè)備，能夠根據(jù)用戶的需求，可靠、經(jīng)濟(jì)、可控地把熱能輸送到各個(gè)用戶。但目前的熱網(wǎng)系統(tǒng)，供熱量還無(wú)法全部達(dá)到根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)控，這同時(shí)也是供熱耗能的關(guān)鍵問(wèn)題。因此，通過(guò)新技術(shù)來(lái)提升熱網(wǎng)綜合管理水平，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗將成為熱力行業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)。將自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用于城市集中供熱系統(tǒng)，能夠很好地解決這些問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：城市建設(shè)；供熱系統(tǒng)；節(jié)能；優(yōu)化

1 集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

1.1供熱質(zhì)量較高，對(duì)居民干擾較少

城市采用集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)，其在連續(xù)加熱到系統(tǒng)設(shè)定溫度時(shí)，則會(huì)自行停止加熱，不會(huì)受到室外溫度的影響，能夠有效的保證恒定的溫度。由于管網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行具有一定的間歇性，可以實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)約。

1.2 減少空氣污染

集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)具有較好的集中性，而且煙囪在設(shè)計(jì)上采用不同的高度，有效的降低了對(duì)環(huán)境的污染。利用集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)，鍋爐容量較大，發(fā)電效率較高，有效的實(shí)現(xiàn)了能源的節(jié)約。

1.3 自動(dòng)化程度高

采用自動(dòng)化控制，根據(jù)與室外溫度作出動(dòng)態(tài)調(diào)整，以滿足用戶的需求，而且還可以降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。設(shè)備故障率低，由于中央加熱的加熱設(shè)備，設(shè)備質(zhì)量高于一般的工業(yè)設(shè)備，因此安全可靠，故障率低。城市集中供熱是節(jié)能、環(huán)保的重要途徑，是城市現(xiàn)代化建設(shè)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。

2 城市集中供熱系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)

隨著社會(huì)的發(fā)展和城市進(jìn)一步的擴(kuò)建，大型的集中供熱系統(tǒng)勢(shì)必要獲得進(jìn)一步的發(fā)展，但發(fā)展的同時(shí)也會(huì)面臨著這樣或那樣的挑戰(zhàn)，如何面對(duì)和解決這些問(wèn)題首先在于如何正確的認(rèn)識(shí)這些問(wèn)題。

2.1 集中供熱系統(tǒng)覆蓋率較低

我國(guó)國(guó)土面積遼闊，城市眾多，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不平衡，特別是東西部城市的發(fā)展存在著巨大的差異，東部偏北城市的供熱系統(tǒng)占據(jù)了全國(guó)大型供熱系統(tǒng)的80﹪，這就導(dǎo)致了我國(guó)一半以上城市沒(méi)有集中供熱設(shè)施，不能更好的滿足更多城市的民用以及工業(yè)發(fā)展的供熱需求。

2.2 能源浪費(fèi)嚴(yán)重、能源匱乏問(wèn)題日益凸現(xiàn)

大型的城市集中供熱系統(tǒng)相比于小型分散的供熱系統(tǒng)，雖然可以節(jié)約煤炭、提高利用效率，但是能源消耗率低、能源浪費(fèi)的情況依然存在。煤炭作為非可再生資源，即使我國(guó)煤炭生產(chǎn)量居首，但是僅大陸便每年幾百萬(wàn)噸的煤炭消耗量，勢(shì)必也會(huì)加劇能源的供需矛盾。

2.3 城市集中供熱專(zhuān)業(yè)技術(shù)欠缺

城市集中供熱不是簡(jiǎn)單的加熱傳輸?shù)倪^(guò)程，要更好的減少能源的浪費(fèi)、提高能源利用的效率，如何設(shè)置輸配系統(tǒng)、如何進(jìn)行計(jì)量監(jiān)測(cè)以及技術(shù)管理顯得尤為重要。在我國(guó)現(xiàn)有情況下，一些供熱系統(tǒng)部門(mén)的熱量利用效率低、沿途損耗比例較高，在出現(xiàn)技術(shù)問(wèn)題時(shí)，供熱電廠缺乏專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員來(lái)及時(shí)有效地解決問(wèn)題，造成了資源的極大浪費(fèi)。

3 集中供熱管網(wǎng)運(yùn)行的優(yōu)化設(shè)計(jì)

3.1 提升熱源效率，實(shí)現(xiàn)高效燃燒

因?yàn)閲?guó)內(nèi)現(xiàn)在許多知名的供熱企業(yè)都是在建國(guó)之后由政策支持而建成的，許多的鍋爐技術(shù)已經(jīng)嚴(yán)重跟不上時(shí)代潮流，鍋爐燃燒損失的熱量非常多。首先應(yīng)該盡量選用相對(duì)大型先進(jìn)的鍋爐，充分利用新技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提升熱源效率；其次，對(duì)現(xiàn)有鍋爐加強(qiáng)維護(hù)和技術(shù)改造，做好鍋爐燃燒設(shè)備的維護(hù)和及時(shí)更新，充分利用分層燃燒、煤粉燃燒、水煤漿燃燒、循環(huán)硫化床等高效燃少技術(shù)，從根本上提升煤炭利用率，減少不完全燃燒損失；再次，要做好余熱的利用，充分發(fā)掘煙氣、灰渣等的熱量利用；最后，要做好運(yùn)行技術(shù)人員的培訓(xùn)，確保高效運(yùn)行，減少人為因素造成的燃燒不完全、符合分配不合理等熱量損失。

3.2 設(shè)置供熱管道保溫

為了將供熱管道帶來(lái)的熱損失以及人員燙傷情況減少。施工人員應(yīng)在管道施工時(shí)采取必要的保溫措施。所謂供熱管道保溫措施是為了減少供熱管道及其附件、設(shè)備等向周?chē)h(huán)境散失熱量而采取的措施。保溫的主要作用是減少供熱介質(zhì)在輸送過(guò)程中的熱量損失。節(jié)約燃料。保證供熱質(zhì)量。避免燙傷運(yùn)行檢修人員，保溫材料應(yīng)具有熱導(dǎo)率小。吸水性低、機(jī)械強(qiáng)度較高，在使用溫度范圍內(nèi)不變形、不變質(zhì)、可燃性小、不腐蝕金屬。易于施工成型和成本低廉等特點(diǎn)。施工人員需在管網(wǎng)的合適部位設(shè)置關(guān)斷閥門(mén)。這樣便能減小安全事故發(fā)生時(shí)的影響范圍。從而使得管網(wǎng)可以盡快回復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。敷設(shè)管道期間要選擇合適的坡度。在設(shè)置低點(diǎn)和高點(diǎn)時(shí)還需安裝相應(yīng)的放水以及排氣閥門(mén)。以便管道里的水和空氣得以順利排放出去。為了確保施工的便利和操作的安全。管網(wǎng)的敷設(shè)應(yīng)該和其它的管線或者構(gòu)造物保持適當(dāng)?shù)木嚯x’一些需要時(shí)常進(jìn)行維護(hù)與操作的管道附近位置。還要設(shè)置相應(yīng)的檢查井以及操作平臺(tái)。為了延長(zhǎng)管子使用壽命。管子要采取防腐措施。外防腐一般是在管子外刷防腐漆。直面敷設(shè)時(shí)還要采取一定的化學(xué)保護(hù)措施，在內(nèi)部防腐期間一定要確保輸送的供熱介質(zhì)里面不具有腐蝕性。

3.3 管網(wǎng)的運(yùn)行優(yōu)化

我國(guó)各城市集中供熱管網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中，能源浪費(fèi)嚴(yán)重，且經(jīng)濟(jì)性差。而隨著各種形式供熱系統(tǒng)的興建，供熱管網(wǎng)運(yùn)行的調(diào)節(jié)工作顯得越來(lái)越重要?？赡壳霸诠峁芫W(wǎng)運(yùn)行中，普遍存在冷熱不均的現(xiàn)象，而且這種現(xiàn)象主要是由于供熱管網(wǎng)的水力失調(diào)造成的?？梢哉f(shuō)，供熱管網(wǎng)的水力平衡很關(guān)鍵，它決定著管網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行效果的好壞。因此，要保證管網(wǎng)系統(tǒng)正常運(yùn)行，必須在各環(huán)路的調(diào)節(jié)過(guò)程中，采用動(dòng)態(tài)調(diào)控設(shè)備加以控制和消除。當(dāng)某些用戶主動(dòng)調(diào)節(jié)用熱量時(shí)，這些動(dòng)態(tài)調(diào)控設(shè)備除了不會(huì)干擾其他環(huán)路的用熱量外，甚至還不會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和噪音。但同時(shí)值得注意的是，由于在動(dòng)態(tài)系統(tǒng)中也存在著穩(wěn)態(tài)失調(diào)，因而動(dòng)態(tài)系統(tǒng)也要注意防止穩(wěn)態(tài)失調(diào)?？偠灾κд{(diào)能造成各熱用戶或各采暖房間過(guò)冷或過(guò)熱，因此必須給予足夠重視，而且還必須結(jié)合技術(shù)上的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)上的合理性和建設(shè)上的可行性，來(lái)選擇最優(yōu)方案，改善供熱管網(wǎng)系統(tǒng)中各用戶的水力失調(diào)狀況，以提高供熱管網(wǎng)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)正常運(yùn)行的目的。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著發(fā)展綠色社會(huì)、節(jié)能社會(huì)理念的不斷深化，城市對(duì)于集中供熱的要求越來(lái)越高，集中供熱慢慢被廣大居民喜愛(ài)，通過(guò)供熱管網(wǎng)、熱交換站等向城市用戶供上熱能，代替了傳統(tǒng)的大鍋爐，煤爐的取暖方式，不但使得供熱效率逐步提高，而且對(duì)改善環(huán)境有著巨大幫助，對(duì)城市的統(tǒng)一建設(shè)發(fā)展也具有很大推動(dòng)作用，因此，在供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，有效的規(guī)劃是一項(xiàng)十分重要的工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]張曉松.城市集中供熱系統(tǒng)現(xiàn)狀和問(wèn)題分析[J].煤氣與熱力，2011，21（11）：68-69.

[2]吳宏偉.城市集中供熱管網(wǎng)的設(shè)計(jì)施工及優(yōu)化[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013，12（21）：49-50.

（作者單位：浙江正泰中自控制工程有限公司）